Phần này hướng dẫn bạn cách sử dụng trình xem phân tử 3D bên trong Cơ sở dữ liệu Băng Leiden. Trình xem này sử dụng gói Jmol.
Lưu ý: Tài liệu hướng dẫn tương tác Jmol có thể được tìm thấy tại đây.
Các Tính Năng Nổi Bật
Hình 1 hiển thị cửa sổ trình xem phân tử 3D. Người dùng có thể di chuyển mô hình 3D của phân tử hiển thị ở phía bên trái của trình xem.
Hình 1: Cửa sổ trình xem phân tử 3D. Phía bên trái hiển thị mô hình 3D của phân tử và tính năng tìm kiếm. Phía bên phải cung cấp các điều khiển chuyên dụng để thao tác phân tử.
Màu sắc nguyên tử tuân theo bảng màu CPK được chỉ ra trong Hình 2. Nguồn tham khảo trong liên kết này.
Hình 2: Bảng mã màu nguyên tử CPK được sử dụng trong trình xem phân tử 3D.
Khả Năng Tìm Kiếm
Khả năng tìm kiếm ở phía bên trái cho phép người dùng tìm kiếm và trực quan hóa các phân tử khác không nhất thiết phải liên kết với phổ băng trong cơ sở dữ liệu. Theo mặc định, trình xem này được kết nối với cơ sở dữ liệu công khai về phân tử có tên là PubChem. Để sử dụng, người dùng phải nhập ký tự dấu hai chấm và tên của phân tử, ví dụ:
<span>:</span><span>methanol</span>Sau lệnh trên, trình xem sẽ hiển thị mô hình 3D của phân tử CH3OH như được chỉ ra trong Hình 3.
Hình 3: Mô hình 3D của methanol sử dụng khả năng tìm kiếm.
Các Điều Khiển Chuyên Dụng
Để giúp việc điều khiển một số khía cạnh của mô hình phân tử 3D trở nên dễ dàng hơn, một vài điều khiển chuyên dụng có sẵn ở phía bên phải của trình xem. Một số nút này cho phép điều khiển hoạt ảnh của các chế độ rung động của phân tử.
Lưu ý: Các nút vibration, vectors, color vector yellow, color vector cyan, vector scale 1.0 và vector scale 0.5 chỉ được kích hoạt khi một tệp tin được tải lên bằng nút Load a file to show vibrational modes.
Danh sách các trường dưới đây mô tả chức năng của các nút:
- Load a file to show vibrational modes: Một tệp tin có thể được tải lên trình xem chứa thông tin về các chế độ rung động. Thông tin chi tiết về tệp tin này được cung cấp trong Chế độ rung động.
- vibration: Nút này được kích hoạt theo mặc định. Nó cho phép hoạt ảnh của phân tử khi tệp tin được tải lên. Khi bị tắt, hoạt ảnh chế độ rung động dừng lại.
- vectors: Hướng của chế độ rung động của một nhóm chức năng nhất định được hiển thị bằng cách nhấp vào nút này.
- color vectors yellow: Chuyển màu của các vector chế độ rung động sang màu vàng.
- color vectors cyan: Chuyển màu của các vector chế độ rung động sang màu cyan. Tính năng vector cyan này giúp người dùng dễ dàng phân biệt và quan sát hướng rung động của phân tử.
- vector scale 1.0: Đặt kích thước vector về tỷ lệ 1.0.
- vector scale 0.5: Đặt kích thước vector về tỷ lệ 0.5.
- spacefill 15%: Hiển thị kích thước của các nguyên tử (hình cầu) ở mức 15%.
- spacefill 20%: Hiển thị kích thước của các nguyên tử (hình cầu) ở mức 20% (mặc định).
- wireframe on: Giảm kích thước của các liên kết và chỉ hiển thị dạng dây.
- wireframe 0.1: Kích thước của các liên kết được масштабировать đến 0.1 (mặc định).
- spin: Xoay phân tử trong chế độ hoạt ảnh.
Chế Độ Rung Động
Các chế độ rung động của các phân tử được lưu trữ trong Cơ sở dữ liệu Băng Leiden được tính toán bằng phần mềm ORCA. Mục tiêu của tính năng này là hiển thị hoạt ảnh của nhóm chức năng liên kết với chế độ rung động, thay vì độ chính xác của tần số chuyển tiếp. Thông tin về các chế độ rung động có sẵn tại trang GitHub của Cơ sở dữ liệu Băng Leiden. Các tệp tin có phần mở rộng .xyz.
Bằng cách nhấp vào nút Load a file to show vibrational modes, người dùng có thể tải lên tệp tin .xyz và hoạt ảnh sẽ tự động bắt đầu. Hình 4 hiển thị ảnh chụp nhanh chế độ uốn của băng H2O.
Hình 4: Ảnh chụp nhanh chế độ rung uốn của H2O.
Mô Men Lưỡng Cực
Một số lệnh có sẵn bằng cách nhấp chuột phải vào biểu tượng JSmol ở góc dưới bên phải gần mô hình phân tử 3D. Một trong những tùy chọn này là khả năng hiển thị mô men lưỡng cực của phân tử, một tính năng quan trọng trong bối cảnh quang phổ IR.
Để bật hình ảnh trực quan mô men lưỡng cực, người dùng phải mở tùy chọn console bằng cách nhấp chuột phải vào biểu tượng JSmol và di chuyển con trỏ đến tùy chọn console. Tiếp theo, liên kết lưỡng cực có thể được trực quan hóa bằng cách chạy lệnh bên dưới:
<span>dipole</span> <span>bonds</span>Để xóa các vector, sử dụng:
<span>dipole</span> <span>bonds</span> <span>delete</span>Các vector riêng lẻ cũng có thể được trực quan hóa bằng lệnh (ví dụ: giữa các nguyên tử 1 và 3):
<span>dipole</span> <span>(</span><span>atomno</span><span>=</span><span>1</span><span>)</span> <span>(</span><span>atomno</span><span>=</span><span>3</span><span>)</span>Mô men lưỡng cực phân tử cũng có thể được trực quan hóa bằng lệnh:
<span>dipole</span> <span>molecular</span>
